ESAs nye Mars-kredsløb forbereder sig til den første videnskab

ExoMars-kredsløbet forbereder sig på at foretage sine første videnskabelige observationer på Mars under to kredsløb om planeten, der starter i næste uge.

The Trace Gas Orbiter, eller TGO, en fælles indsats mellem ESA og Roscosmos, ankom til Mars den 19. oktober. Den gik i kredsløb, som planlagt, på en stærkt elliptisk sti, der tager den fra mellem 230 og 310 km over overfladen til omkring 98.000 km hver 4.2 dag.

Den vigtigste videnskabelige mission vil først begynde, når den når en næsten cirkulær bane omkring 400 km over planetens overflade efter et års 'aerobremsning' – ved at bruge atmosfæren til gradvist at bremse og ændre dens kredsløb. Fuld videnskabelige operationer forventes at begynde i marts 2018.

Men næste uge giver videnskabsholdene en chance for at kalibrere deres instrumenter og foretage de første testobservationer, nu rumfartøjet faktisk er på Mars.

Faktisk, neutrondetektoren har været tændt i meget af TGO's krydstogt til Mars og indsamler i øjeblikket data for at fortsætte med at kalibrere baggrundsfluxen og kontrollere, at intet ændrede sig efter Schiaparelli-modulet blev løsrevet fra rumfartøjet.

Det vil måle strømmen af ​​neutroner fra Mars overflade, skabt af påvirkningen af ​​kosmiske stråler. Måden de udsendes på og deres hastighed ved ankomsten til TGO vil fortælle forskerne om sammensætningen af ​​overfladelaget.

I særdeleshed, fordi selv små mængder brint kan forårsage en ændring i neutronhastigheden, sensoren vil være i stand til at opsøge steder, hvor der kan være is eller vand, inden for planetens top 1-2 m.

Orbiterens øvrige tre instrumenter har en række testobservationer planlagt i løbet af 20.-28. november.

Under den primære videnskabsmission vil to instrumentsuiter foretage komplementære målinger for at tage en detaljeret opgørelse over atmosfæren, især de gasser, der kun er til stede i spormængder.

Af stor interesse er metan, som på Jorden primært er produceret af biologisk aktivitet eller geologiske processer såsom nogle hydrotermiske reaktioner.

Målingerne vil blive udført på forskellige måder:peger gennem atmosfæren mod Solen, ved horisonten ved sollys spredt af atmosfæren, og ser nedad på sollys reflekteret fra overfladen. Ved at se på hvordan sollys påvirkes, forskere kan analysere de atmosfæriske bestanddele.

Så vil den pege på Mars.

I betragtning af den nuværende elliptiske bane, rumfartøjet vil være både tættere på og længere fra planeten end under dets vigtigste videnskabelige mission. Tættest på planeten, den vil bevæge sig hurtigere over overfladen end i sin sidste cirkulære bane, hvilket giver nogle udfordringer i timingen af ​​hvornår billederne skal tages.

Kameraet er designet til at fange stereopar:det tager et billede, der kigger lidt fremad, og derefter drejes kameraet for at se 'tilbage' for at tage den anden del af billedet, for at se det samme område af overfladen fra to forskellige vinkler. Ved at kombinere billedparret, information om de relative højder af overfladeelementerne kan ses.

Næste uge, kamerateamet vil tjekke den interne timing for at hjælpe med at programmere kommandoer til fremtidige specifikke videnskabelige observationer. Den høje hastighed og skiftende højde af den elliptiske bane vil gøre stereogenopbygning udfordrende, men holdet vil være i stand til at teste stereorotationsmekanismen og de forskellige kamerafiltre, samt hvordan man kompenserer for rumfartøjets orientering i forhold til jordsporet.

Der er ingen specifikke billeddannelsesmål i tankerne, Selvom den er tættest på den første bane, vil den flyve over Noctis Labyrinthus-regionen, og den vil forsøge at opnå et stereopar. I den anden bane, det har mulighed for at tage billeder af Phobos.

Ultimativt, kameraet vil blive brugt til at afbilde og analysere funktioner, der kan være relateret til sporgaskilder og dræn, at hjælpe med bedre at forstå rækken af ​​processer, der kan producere gasserne. Billederne vil også blive brugt til at se på fremtidige landingssteder.

"Vi er glade for, at vi endelig vil se instrumenterne optræde i det miljø, de er designet til, og for at se de første data komme tilbage fra Mars, siger Håkan Svedhem, ESA's TGO Project Scientist.

Efter denne korte demonstrationsperiode for videnskabeligt instrument, som også tjener som en test for at videresende disse data tilbage til Jorden, sammen med data fra NASAs Curiosity and Opportunity rovere, fokus vender tilbage til driften og de nødvendige forberedelser til aerobremsning næste år.